JP2021059890A - パネル構造体の枠体 - Google Patents

Abstract

【課題】 地面等に対して略直立して設置される支柱に対して支柱の上下方向に沿って板状パネルが取り付けられたパネル構造体に於いて、パネルの縁を囲繞する枠体に対して飛来物の衝突などによる力が作用しても、枠体がパネルから容易に脱落又は落下せず、施工作業が容易な構造を提供すること。【解決手段】 本発明のパネル構造体１の枠体３Ｔに於いて、板状パネル５の縁を受容する溝構造Ｃを含み、枠体６の外側面６ａが板状パネル５の面方向外側５ｅから内側５ｃへ沿って板状パネルの面の垂直方向外方に突出するよう傾斜されて形成される。枠体が飛来物などの衝突で力を受けると、枠体６の外側面６ａに於いて、溝構造Ｃの幅を狭めると共に枠体を板状パネルの面方向外側５ｅから内側５ｃへ変位させようとする作用を受けて、枠体は、溝構造Ｃが板状パネル５の縁により深く嵌合し、板状パネルの縁をより強く挟持する。【選択図】 図２

Description

本発明は、道路脇、線路脇、路盤、地面など（以下、「地面等」と称する。）の上に於いて概ね鉛直方向に延在するように設置される遮音壁などに利用される板状のパネルを保持するパネル構造体に係り、より詳細には、かかるパネル構造体に於けるパネルの縁を囲繞する枠体の構造に係る。

地面等の上に於いて概ね鉛直方向に延在するように設置される遮音壁や透光板等のパネル構造体に於いては、それが破損などした場合に、構成部品の脱落などによる建築限界内にある他の物への加害性を減らすべく、構成部品の飛散防止や脱落防止などの措置を講じる必要がある。また、道路脇の構造物については、その構造物に飛来物が衝突した際においても、その部品や構成要素を建築限界外の路面に落下させてはならないという規制も設けられている。そこで、従前より、上記の如きパネル構造体に関して、枠体に保持される板状のパネルができるだけ脱落しないようにする種々の構成が提案されている。例えば、特許文献１に於いては、四角形の遮音板の周縁に枠材で囲繞する枠体に於いて、枠材に遮音板の縁部を挿入させる凹溝を形成し、凹溝の開口部にて、該凹溝の内方へ対向して突出した舌片と押し縁とを設け、更に、凹溝の舌片側の壁に蟻溝状のくぼみが設けられ、そのくぼみ内に、遮音板の縁部に面外に突出するよう貼着された突片を収容した構成が提案されている。かかる構成に於いては、遮音板に凹溝から引き抜かれるような力がかかったときに、遮音板の縁部上の突片が凹溝の開口部の舌片に係合して、遮音板の縁部が枠材から抜けることが防止されるようになっている。特許文献２に於いては、縦方向に湾曲した枠体に平板状のパネルを取り付ける構造に於いて、枠体に対してパネルを固定するべく、横方向の枠体に沿ってパネルの一方の面の縁に当接するよう規制部材を設け、縦方向の枠体に於いて、パネルの縦方向の周縁部分を規制部材に対してパネルを押し付ける押付部材を設け、パネルと枠体との密着性を向上し、パネルが枠体から容易に脱落しないようになった構成が提案されている。更に、特許文献３に於いては、道路脇等に設置される防音壁パネルであって、道路側にて略鉛直方向に延在する吸音パネルが取り付けられ、その反対側に略鉛直方向に延在する太陽電池パネルが取り付けられた構造に於いて、太陽電池パネルを吸音パネルに対して間隔をあけて取り付ける取付金具を有し、取付金具に於いては、吸音パネルが、固定力を相対的に大きいリベットなどの固定手段と、その鉛直方向下方にて、固定力の相対的に小さい弱固定手段とでそれぞれ取り付けられた構成が提案されている。かかる構成に於いては、道路側の吸音パネルを上下に折り曲げるような力がかかった場合に弱固定手段に於いて、吸音パネルが取付金具から先に外れることにより、吸音パネルが変形しても、その力の太陽電池パネルへの伝達が抑制され、太陽電池パネルの破損が抑制できるようになっている。

特開２０１４−７７２９０ 特開２０１８−２０４２７１ 特開２０１３−１７４０９１

上記の如きパネル構造体に於いて、パネルの縁を囲繞する枠体に対して飛来物が衝突するなどして、パネルの面に対して概ね垂直方向に力の成分が枠体に作用した場合、枠体がパネルから脱落しないようになっていることが好ましい。この点に関し、一般に、上記の如きパネル構造体は、その施工に於いて、屋外にて略鉛直に建て付けられた支柱に対して、枠体とパネルとを組み付けることによって設置される。従って、部品点数ができるだけ少なく、施工作業が容易であることが好ましい。

かくして、本発明の一つの課題は、上記の如きパネル構造体に於いて、飛来物の衝突などにより、枠体に対して力が作用しても、枠体がパネルから容易に脱落又は落下しないようになった構造であって、施工作業が容易である新規な構造を提供することである。

本発明によれば、上記の課題は、地面等に対して略直立して設置される支柱に対して前記支柱の上下方向に沿って板状パネルが取り付けられたパネル構造体の前記板状パネルの縁を囲繞し前記支柱に対して固定される枠体であって、前記板状パネルの縁を受容する溝構造と、前記溝構造の外側にて前記板状パネルの縁の延在方向に沿って延在する外側面を含み、前記外側面の少なくとも一部が前記板状パネルの面方向外側から内側へ沿って前記板状パネルの面の垂直方向外方に突出するよう傾斜しているパネル構造体の枠体によって達成される。

上記に於いて、「地面等」とは、上記の如く、道路脇、線路脇、路盤、地面、屋内外の床面など、任意の水平な面であってよい。「支柱」は、金属材、木材、石材、コンクリート材、硬質の樹脂材或いは複合材から成る棒状の部材であって、その「地面等」上にて任意の態様にて、例えば、地面等に差し込まれて或いは地面等に配置又は設置された台座等に支持されるなどして、略鉛直方向に直立して配置されてよい。「板状パネル」は、上記の如く、防音パネル、吸音パネル、防風パネル、看板、区画用パネル、太陽光発電パネルなどの任意の板状構造のパネル部材であってよい。「枠体」とは、上記の如く、板状パネルの縁を囲繞し、板状パネルを支柱に対して固定的に保持する部材であり、金属材、硬質の樹脂材、複合材など、この分野で使用される任意の材料にて形成されてよい。枠体は、より具体的には、開口を有する溝構造に形成され、その溝構造の開口内へ板状パネルの縁が嵌入し、板状パネルの両面がそれぞれ溝構造の内側面に対向するよう配置される。なお、通常、板状パネルの面と枠体の溝構造の内側面との間には、ゴムなどにより形成された変形可能な充填部材又はガスケットが介在させられ、これにより、板状パネルが枠体に対して固定的に支持されてよい。また、枠体は、板状パネルの全周に亙って取り付けられていてもよいが、板状パネルの少なくとも一部の縁に取り付けられるようになっていてもよく、板状パネルの（略水平方向に延在する）上辺又は下辺の全長若しくは一部分或いは（略縦方向に延在する左辺又は右辺の全長若しくは一部分に選択的に取り付けられていてもよい。

そして、本発明に於いては、上記の如く、溝構造の外側にて板状パネルの縁の延在方向に沿って延在する枠体の外側面（の少なくとも一部）は、その面方向が、板状パネル面方向の外側から内側へ沿って板状パネルの面の垂直方向外方に突出するよう板状パネルの面方向に対して傾斜した状態に形成される。かかる構成によれば、枠体の外側面が板状パネルの面に対してその内側から外側に向かって面に近づく方向に傾斜していることから、例えば、飛来物（道路や線路を走行する車両からの落下物など）が枠体に衝突するなどして、枠体の外側面に力が作用すると、そこで、力は、枠体の外側面に垂直な方向と平行方向に分解され、枠体の外側面に垂直な方向の分力が枠体を板状パネルの面に垂直に圧縮する方向に変位させようとすると共に、枠体を板状パネルの面方向外側から内側に向かう方向に変位させようとすることとなるので、枠体の溝構造が幅を狭めると共に板状パネルの縁が枠体の溝構造に対してより深く嵌入することとなり、かくして、枠体が板状パネルの縁を挟持した状態が維持され、枠体が板状パネルから容易に脱落又は落下しないようにすることが可能となる。かかる構成に於いては、板状パネルの面上に特別な凹凸を構成する必要はなく、枠体の外側面に傾斜をつけておくだけよいので、施工時には、支柱に取り付けられる枠体の溝構造に板状パネルを（充填部材又はガスケットを介して）嵌合することにより、パネル構造体が設置され、部品点数が少なく、施工作業が比較的容易となることが期待される。

上記の構成に於いて、枠体の溝構造は、凹部構造であってよい（開口が両側に設けられていてもよい）。凹部構造の場合、枠体の凹部構造が板状パネルを囲繞した状態に於いて、板状パネルの端に対向する凹部構造の内端面（板状パネルの面に略垂直な面）は、板状パネルの端から離隔されるように構成されていてよい。この場合、板状パネルが太陽電池パネルなどの電気コードを有するものであるときに、かかる電気コードを板状パネルの端と凹部構造の内端面との間に配線することが可能となり、枠体が板状パネルの面に対して概ね垂直方向に圧縮変形した際にも、板状パネルの端と凹部構造の内端面との間に空間が残るので、電気コードがその導通を失うことなく保持されることが期待される。

実施の形態に於いて、枠体の外側面の板状パネルの面に対する傾斜角度は、実験等を通じて決定されてよい。板状パネルの面の面方向と枠体の外側面の面方向との間の傾斜角が大きくなるほど、枠体に力が作用した際に枠体を板状パネルの中央へ向かって押す作用が大きくなる一方、枠体の溝構造の内側面の間隔を狭める方向に圧縮変形して枠体の縁を把持する力を大きくする作用が小さくなるので、これら二つの作用がバランスよく得られるように適当な傾斜角が採用されてよい。枠体の外側面は、平面であってよいが、枠体が力を受けたときに、枠体を板状パネルの外縁から内方へ向かう方向に変位させる力成分が発生し、板状パネルに食いつくものであり、かつ、枠体断面が完全につぶれないようであれば、任意の形状であってよく、そのような場合も本発明の範囲に属することは理解されるべきである。

かくして、上記の本発明によれば、パネル構造体に於いて、部品点数が比較的少なく、比較的容易な施工作業をもって、飛来物の衝突などにより、枠体に対して力が作用しても、枠体がパネルから容易に脱落又は落下しないようになった構造が提供されることとなる。例えば、仮に、板状パネルの縁を囲繞する枠体の外側面が上記の如く傾斜していない場合（外側面が板状パネルの面に略沿っている場合）には、枠体に対して力が作用した際に、枠体を板状パネルから離脱させる方向の変位させる力成分も発生しやすくなり、枠体の溝構造の内側面が板状パネルの縁上をそのまま滑ってしまい、枠体が板状パネルから外れてしまうことも容易に起き得る。一方、本発明の如く、枠体の外側面に傾斜がつけられていれば、枠体の溝構造の溝幅を狭めつつ、枠体を板状パネルの中央へ向かって変位させる作用が得られるので、枠体が板状パネルの縁をより確実に挟持し、これにより、枠体の脱落がより確実に回避されることが期待される。また、本発明の構成に於いては、枠体を板状パネルに取り付けるためにねじやリベット等は用いなくてもよく、部品点数がより少なくなるので、枠体の脱落を防止するための施工作業がより簡単となる点でも有利である。更に、粘着剤等は使用しないでよく、屋外に長期間設置されることとなるパネル構造体に於いて、粘着剤等の耐久性を考慮しなくてもよい点で有利である。

本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。

図１（Ａ）は、支柱に取り付けられた本実施形態によるパネル構造体の全体的な模式的な斜視図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のパネル構造体の斜視図に於ける支柱と縦枠体を半透明して横枠体の端部が観察できるようになったパネル構造体の模式的な斜視図である。 図２（Ａ）は、本実施形態によるパネル構造体の横枠体の近傍の模式的な断面図である。図２（Ｂ）は、本実施形態によるパネル構造体に於いて、横枠体対して略水平方向の衝撃力が作用して横枠体が圧縮変形した状態のパネル構造体の模式的な斜視図である。構造をわかりやすく示すために、充填材及びガスケットは省略されている。

１…パネル構造体
２…支柱
３Ｔ…上側横枠体
３Ｂ…下側横枠体
４Ｌ、４Ｒ…縦枠体
５…パネル
５ｅ…パネル外縁
５ｐ…パネル面
５ｃ…パネル内方
６…枠部材
６ａ…枠部材外側面
７ａ、７ｂ…内側面
７ｃ…内端面
８…締結手段
９…ガスケット（弾性材）
１０…充填材（弾性材）
１０ａ…シーラー
１１Ｆ、１１Ｒ…突出部
Ｃ…凹部構造

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。

パネル構造体の構成
図１（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本実施形態のパネル構造体１に於いては、地面等に直立して設置又は配置された支柱２の間に於いて、板状のパネル５が、その面が略鉛直方向に沿うように取り付けられる。図示していないが、地面等は、道路脇、路盤、地面、屋外の床面など、任意の水平な面であってよく、支柱２は、金属材、木材、石材、コンクリート材、硬質の樹脂材或いは複合材から成る棒状の部材であって、その地面等上にて任意の態様にて、例えば、地面等に差し込まれて或いは地面等に配置又は設置された台座等に支持されるなどして、略鉛直方向に直立して配置されてよい。パネル５は、防音パネル、吸音パネル、防風パネル、看板、区画用パネル、太陽光発電パネルなどの任意の板状構造のパネル部材であってよい。そして、パネル５の各辺縁は、上側横枠体３Ｔ、下側横枠体３Ｂ、縦枠体４Ｌ、４Ｒにて囲繞されており、パネル５は、それらの枠体を介して支柱に対して固定される。なお、図示の例では、縦枠体４Ｌ、４Ｒが支柱２に結合され、縦枠体４Ｌ、４Ｒに対してパネル５の縦縁と横枠体３Ｔ、３Ｂが締結されるようになっているが、横枠体３Ｔ、３Ｂの端部が支柱２に直接に締結されるようになっていてもよい。

枠体の構造
次に、図２（Ａ）を参照して、パネル５の各辺を囲む枠体３Ｔ、３Ｂ、４Ｌ、４Ｒ（図では、３Ｔのみ例示）に於いては、より詳細には、パネル５の縁を囲繞する枠材６が、溝構造又は凹部構造Ｃに形成される。凹部構造Ｃに於いては、パネル５の両面と、それらに各々対向する内側面７ａ、７ｂとの間に、例えば、ゴム材又は樹脂材などの弾性材からなる充填材１０、ガスケット９が介在させられ、これにより、パネル５が枠体に対して固定的に支持されることとなる。なお、充填材１０、ガスケット９は、図示の如く、凹部構造Ｃの内側面７ａ、７ｂ上に設けられた突出部１１Ｆ、１１Ｒにより位置決めされてよい。また、充填材１０の縁に、ゴム材などから形成されていてよいシール材１０ａが適用されて、パネル５が枠材６に対して封止されてよい。更に、パネル５の端面に対向する凹み構造Ｃの内端面７ｃに於いても弾性部材からなる充填材１０ｂが配置されてよい（例えば、パネルが太陽光発電パネルなども電線やコードを有するときには、充填材１０ｂとパネル５の端面との間を通して配線できるようになっていてよい。）。更にまた、枠材６に於いて、それに交差する方向の別の枠体と連結するための、ネジ、リベットなど、任意の形式の締結手段８が設けられる。

本実施形態の改良
上記の如く、枠材６の凹部構造にパネル５が嵌入し支持される構造に於いて、もし（図２（Ａ）の場合とは異なり）パネル５の縁に沿って延在する枠材６の外側面６ａの面方向がパネル５の面方向に沿っていたとすると、枠材６ａに飛来物などが衝突して、衝撃力の成分がパネル５の面に対して略垂直方向に作用した際、枠材６は圧縮変形するが、変形の仕方によっては、枠材６をパネル５の縁から離脱させる方向の力成分が生ずることがあり、その場合には、枠材６がパネル５から脱落してしまう可能性がある。そのような枠材６のパネル５からの脱落を回避するべく、本実施形態に於いては、図２（Ａ）に模式的に描かれている如く、枠材６の外側面６ａが、パネル５の面方向の外側５ｅから内側５ｃへ沿ってパネル５の面に垂直な方向に突出するように、パネル５の面方向に対して傾斜されて形成される。なお、外側面６ａは、凹部構造Ｃをなす内側面７ａ、７ｂと一体的に形成されてよい。

枠材６の外側面６ａが上記の如くパネル５に対して傾斜している構造に於いては、より詳細には、図２（Ｂ）に模式的に描かれている如く、枠材６の外側面６ａにパネル５の面に対して飛来物などが当たって、外側面６ａに衝撃力が作用すると、外側面６ａは、その垂直方向に力成分Ｆｐを受けることとなる（外側面６ａに平行な方向の力成分は、飛来物の外側面６ａ上での滑り運動に費やされる。）。力成分Ｆｐは、外側面６ａをパネル５に近づける方向に変位させようとする力成分Ｆｈと外側面６ａをパネル５の面方向外側５ｅから内側５ｃへ変位させようとする力成分Ｆｐとを含むので、枠材６は、図２（Ｂ）の如く、凹部構造の幅が狭まる方向（α）に圧縮変形すると共に、パネル５の面方向外側５ｅから内側５ｃへ（Δ）移動することとなる。かくして、これらの作用により、枠材６は、パネル５の両側からより強く把持力を付与すると共に、パネル５の縁をより深く受容し、枠材６がパネル５から脱落し難くなることが期待される。実際、図示の例の構造に於いて、３００ｋｇの鉄球を横から枠材に衝突させるシミュレーションを実施したところ、枠材がパネルを挟み込む形となり、かつ枠材がパネル側（下方向）に移動し、枠材とパネルが分離しない方向に動くことが確認された。

上記の構造は、図示の如くパネルの上側の横枠体だけでなく、下側の横枠体３Ｂ、左右の縦枠体４Ｌ、４Ｒに於いても同様に適用可能であり、そのような場合も本発明の範囲に属することは理解されるべきである。また、上記の如く傾斜された外側面６ａは、枠材６の両側に形成されてもよい。

本実施形態のパネル構造体に於いて、パネル５が太陽光発電パネルなども電線やコードを有するときには、上記の構造によれば、枠材６の内端面７ｃとパネル５の上縁との間に空間ＳＰが保持されるので、電線やコードを配線するための空間は、保持できることとなる。また、パネル５が太陽光発電パネルのときに、枠材がアース用の導通路になっている場合、上記の構成によれば、横枠体と縦枠体も互いに分離しないこととなるので、アースの導通が保証されることとなる。

上記の構造は、枠材の圧縮変形に際して、枠材がパネル側に移動して、パネルに食いつくものであり、かつ、枠材断面が完全につぶれないようであれば、図示の例のほか、任意の形状であってよく、そのような場合も本発明の範囲に属することは理解されるべきである。

かくして、本実施形態に於いては、上記の如く、パネル構造体に於いて、飛来物の衝突などにより、枠体に対して力が作用しても、枠体がパネルから容易に脱落又は落下しないようになった構造が提供されることとなる。本実施形態の構造に於いては、枠材の外側面パネルの面方向の外側から内側へ沿ってパネルの面に垂直な方向に突出するように傾斜させておくだけでよく、パネル構造体の組立施工時には、枠体の凹部構造に（充填材やガスケットを装着した状態で）パネルを装入するだけでよく、施工作業が容易である。また、パネルには、特段の加工を必要としない点でも有利である。

以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。

Claims (1)

1. 地面等に対して略直立して設置される支柱に対して前記支柱の上下方向に沿って板状パネルが取り付けられたパネル構造体の前記板状パネルの縁を囲繞し前記支柱に対して固定される枠体であって、前記板状パネルの縁を受容する溝構造と、前記溝構造の外側にて前記板状パネルの縁の延在方向に沿って延在する外側面を含み、前記外側面の少なくとも一部が前記板状パネルの面方向外側から内側へ沿って前記板状パネルの面の垂直方向外方に突出するよう傾斜しているパネル構造体の枠体。

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